От греч. neuron – жила, нерв и genesis – рождение. 1. Процесс формирования нервной ткани в онтогенезе. 2. Феномен рождения новых нейронов во взрослом мозгу (самовосстановление мозга и его адаптация к новым условиям) за счёт первичного пула нейрональных стволовых клеток*. Впервые нейрогенез был обнаружен в 1962 г. Жозефом Олтманом из Университета Пердью (США). С помощью электрического тока он разрушил у крысы латеральное коленчатое тело и ввёл в эту область меченый тимидин. Через несколько месяцев нейроны с “меткой” были обнаружены в таламусе и коре головного мозга экспериментального животного. Спустя 20 лет нейрогенез был заново открыт у певчих птиц (кенарей Serinus canaria)**, а затем у обезьян и людей. Известно, что новые нейроны во взрослом головном мозгу образуются в желудочках переднего мозга (субвентрикулярная зона, ограниченная с одной стороны обонятельными луковицами, а с другой, зубчатой извилиной гиппокампа, или dentate gyrus). Оттуда новые нейроны попадают в обонятельные луковицы, нейроны которых отвечают за восприятие запахов***. Хорошо известно также, что “взрослый нейрогенез” протекает в самом гиппокампе. а именно в его зубчатой извилине – глубинной структуре мозга, имеющую форму морского конька**** (см. Гиппокамп, Дентатный гирус). Стволовые клетки, которым суждено стать нейронами, мигрируют в обонятельные луковицы после цикла деления, в результате которого образуется новая нейрональная стволовая клетка и молодая клетка-предшественник нейрона или нейроглии (астроцита или олигодендроцита). При этом половина клеток-предшественников гибнет, поскольку дифференцировка происходит только после того, как молодая клетка покинет зону расположения своих предков (мигрирует из очага размножения). В 2014 г. новые нейроны были обнаружены в скорлупе и в хвостатом ядре – структурах мозга, входящих в состав полосатого тела (corpus striatum), хотя, пока не ясно, где образуются эти клетки (см. Стриатум). Присутствие новых нейронов определяют по маркёрному белку даблкортину, который синтезируют незрелые нейроны, и который удаётся обнаружить в срезах мозга не позднее 12 ч после смерти. Так испанскими исследователями были обнаружены тысячи незрелых нейронов в зубчатой извилине у неврологически здоровых людей, возрастом даже старше 80 лет; в то же время у людей, страдавших болезнью Альцгеймера, новых нейронов было значительно меньше, причём в независимости от их возраста (Nature Medicine, март, 2019).
*Редкие первичные клетки, сохранившиеся ещё с ранних стадий эмбрионального развития. Долгое время считалось, что способность к регенерации, характерная для многих органов и тканей млекопитающих (кожа, печень, почки, лёгкие, кровь), не распространяется на центральную нервную систему (взрослый головной и спинной мозг). Теперь мы знаем, что мозг обладает пластичностью и меняется в течение жизни (он постоянно подстраивается под требования среды изменениями в своей структуре (в межнейрональной архитектонике)). Он также способен частично восстанавливаться после травм или заболеваний.
Уже удалось показать, что важнейшую роль в перестройках мозга играют многочисленные малые ядерные РНК (micro-RNAs) нейронов мозга. Так в экспериментах на двухнедельных мышах показано, что в отсутствие микро-РНК у них в зоне мозга, отвечающей за двигательные реакции, через 11 недель начинаются двигательные расстройства, обусловленные дегенерацией нейронов, не способных производить микро-РНК.
**В течение каждого нового брачного сезона самец канарейки исполняет свои песни с новыми коленцами. Причём новые трели он не заимствует, поскольку песни обновляются и в условиях звуковой изоляции. Обнаружено, что в конце брачного сезона значительная часть нейронов, входящих в состав “вокального центра”, погибает – вероятно, из-за значительной функциональной нагрузки, после чего начинается новый нейрогенез. Таким образом, источник обновления “фонотеки” – восстановительный нейрогенез, при котором между нейронами возникают новые связи, и “песня” изменяется. У амфибий и птиц нейрональные стволовые клетки располагаются в стенках желудочков мозга. У крыс и мышей новые нейроны находили большей частью в эволюционно древних отделах головного мозга – обонятельных луковицах и коре гиппокампа, которые отвечают за эмоциональное поведение, реакции на стресс и половые функции, а стволовые клетки также располагаются в стенках боковых желудочков мозга. За 1 месяц у взрослых крыс замещается до 3 % нейронов гиппокампа и значительно больше нейронов обонятельных луковиц.
***У животных с развитым обонянием стволовые клетки обонятельных луковиц могут активироваться и формировать новые нейроны, способные воспринимать новые запахи. Обнаружено также, что у белок, запасающих осенью орехи, зона головного мозга, отвечающая за запоминание мест расположения кладовок, которых может быть до 10 тысяч, увеличивается на 15–20 %! Когда выпадает снег, феноменальная память белок помогает им выживать. Кстати, например, у собак зона коры, отвечающая за анализ запахов в 6 раз больше, чем у человека.
****Гиппокамп особенно важен для процессов обучения и запоминания информации. Поэтому вполне вероятно, что появление в нём новых нейронов способствует процессу обработки и запоминания информации.